使用Split-FISH暴露的空间调控转录组

实验室:陈实验室,基因组研究所的新加坡

随着细胞的发展和功能的组织,许多变化不仅发生在RNA转录水平,也更大程度的空间组织的组织内的细胞基因表达。在单个细胞水平研究这些改变RNA概要文件可以提供丰富的信息组织的状态。改变正常的RNA概要文件也发生在异常条件如在肿瘤组织的发展。因此,研究和描述的转录组信息可以广泛应用于肿瘤等领域,神经科学、行为研究、药物筛选和疾病治疗。的一个研究小组,研究领域的不断发展在转录组的陈实验室基因组研究所的新加坡。

技术用于RNA分析

有很多策略和变异研究RNA的配置文件(即。空间组织和相对丰富的rna在细胞和组织。这些包括:多路单分子荧光原位杂交(smFISH),原位单细胞测序,和空间RNA序列。这些技术有不同的优缺点,但是他们都致力于提供尽可能完整的细胞转录组一个概要文件的完整的组织。多路复用的鱼,这是通过使用寡核苷酸探针来检测不同的RNA物种在其原始位置。techniquesmake它可能揭示微妙但重要的关系可能不明显。了解更多关于使用共焦显微镜多路复用原位杂交。

应用多路复用鱼RNA分析在复杂的组织

应用多路复用的一个主要挑战RNA分析复杂的组织样本的鱼是很难检测个人的RNA分子。复杂的组织贡献通过自发荧光背景吸收和散射进一步减弱已经低级标记探针的信号。另一个问题来自非特异性结合的寡核苷酸探针不仅提高了噪声地板,也导致假阳性信号。许多研究都试图放大信号在组织背景下。然而,问题是,流感绑定探针也放大和假阳性随后依然存在。这是一个特殊的问题使用多路复用鱼RNA分析由于大量多样性的调查,这很难优化探针长度和融化的温度。

组织清算提供了一种去除细胞蛋白质和脂质,导致非特异性探针绑定。组织清算的限制之一是,它并没有解决非特异性结合的探针对非靶标rna。一种不同的方法来解决问题是通过使用“分割RNA探针”。分割调查只会产生荧光信号的两半分割调查两人都成功地结合在一起。这将大大减少假阳性的数量因非专门绑定探针和地址多路复用的挑战成功应用鱼组织。

Split-FISH——应用RNA探针方法分析

最近吴作栋et al ., 2020年提出这种技术称为“Split-FISH”在他们的论文中“高度特定的多路复用RNA与Split-FISH成像在组织”。陈实验室研究团队报道,Split-FISH允许RNA分析在一个广泛的组织。

使用分割探针的概念,他们取得了高度特定标签的317个基因,减少非目标背景荧光和假阳性在未清偿的组织。他们继续证明方法的有效性,揭示空间分布的各种转录组老鼠大脑内的单个细胞,肾肝、和卵巢组织。

• 原始研究论文:非常具体的多路复用RNA成像与split-FISH组织。
• 查看网络研讨会在这个研究。

解码记录的位置选择基因覆盖缝Sona 4.2 b-11拍摄的图像。μm酒吧,规模100人。在这个例子中,微分本地化的成绩单(Itpr1)的地区,没有(Map4)细胞体中可以观察到小鼠大脑组织。(吴作栋et al ., 2020)

图像的设置

探测器用于RNA分析研究应该有高灵敏度和低噪声允许检测的荧光标记RNA探针,这可能是相对模糊,特别是在处理复杂的组织。研究大区域的组织或细胞、大视场也大有益处。因为高吞吐量大图像数据集通常是必要的,重要的是要有一个运行在高速成像相机。

多路复用的鱼和co-localisation实验,陈实验室显微镜使用定制的基于一个尼康Ti2-E身体(尼康CFI计划Apoλ60×1.4 NA油浸物镜)。一个4.2 Sona b-11背景sCMOS相机作为这提供了必要的高灵敏度、速度和广泛的可用的视野。

其他成像实验,一个定制的显微镜是基于一个尼康Ti-E身体(尼康CFI计划Apoλ1.45×100 NA油浸物镜)。一个iXon超888 EMCCD相机使用,它提供了更高的灵敏度,但速度变慢,和一个较小的领域的观点。

关于新加坡的基因组研究所陈实验室

陈实验室研究人员感兴趣的是如何应用于原位组学的回答一些最复杂的问题在细胞生物学和疾病过程。原位组学的数据可以用来识别和配置文件定义的分子细胞,基因网络和细胞信号事件在他们的空间环境。这使得一个非常有效的方法来了解组织生物学和底层复杂,然而微妙,由于疾病细胞内发生的变化。进行他们的研究,陈实验室使用一些最新的显微镜等工具蜻蜓多通道共焦系统、微流体系统和下一代测序系统。此外,他们工作的一个关键部分是发展中计算的软件工具,以帮助分析在单细胞基因组和转录组信息和组织水平。

找到更多关于陈的研究实验室:陈实验室@ GIS (khchenlab.github.io)

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1. 吴作栋,j·j·L。*、周、N。*、?萧和w . Y。哈,N。程,c·P·P。常,Y。赵z, W。陈,k . h .非常具体的多路复用RNA成像与split-FISH组织。自然方法,(2020)https://doi.org/10.1038/s41592 - 020 - 0858 - 0。
2. 莫菲特,j . R。*,,J。*、王、G。*、陈、k . H。巴布科克,惠普&壮族x高通量单细胞基因表达分析与多路复用error-robust荧光原位杂交。P.N.A.S. 113 (39), 11046 - 11051 (2016)。
3. 陈,k . H。*,蒂格,a . N。*,莫菲特,j . R。*、王、s &壮族x空间解决,高度多路复用RNA在单个细胞分析。348年科学aaa6090 (2015)。